基于分数阶微积分PD^λ比例导引制导规律

为了继承和发扬传统PID比例导引的优点,同时弥补其不足,本文在扩展PID比例导引制导律的基础上,提出了分数阶微积分PDλ比例导引律.首先介绍了分数阶微积分的定义、性质及其数值方法,分析了分数阶微积分PDλ比例导引制导系统的静态误差和制导灵敏度,研究了分数阶微积分PDλ比例导引律的弹道特性和控制器特性,最后结合仿真分析得出结论:PDλ控制器对其本身参数和被控对象参数的变化都不敏感,具有更强的鲁棒性,PDλ比例导引律提高了导弹制导系统的性能,提高了导弹的命中精度.

微分对策制导规律与改进的比例导引制导规律性能比较

本文根据现代战争敌我双方对抗格局 ,提出了防空导弹拦截高速大机动目标 ,采用微分对策强迫奇异摄动方法零阶组合反馈解析解制导规律。这种制导规律只需要导弹和目标的位置、状态变量和法向过载的测量量 ,易于弹上实时实现。为了证明该制导规律的良好性能 ,文中给出了另一种改进的比例导引制导规律 ,并以某防空导弹为研究背景 ,对两种制导规律的性能进行了比较。

激光末制导炮弹比例导引律性能研究

通过分析激光末制导炮弹比例导引制导律几何关系和原理,研究了激光末制导炮弹的工作原理,建立了含非线性进动的激光陀螺式导引头动力学模型和线性化弹体模型的末制导炮弹比例导引回路模型。根据制导控制系统是否利用导引头非线性进动信号作为制导信号,建立了两种制导控制系统数学模型,采用不同的制导时间以及弹体参数,进行了末制导炮弹比例导引回路仿真,对比分析了两种制导控制系统的性能。最后,针对非线性系统易引起弹体姿态较大摆动的问题,提出了在制导时间有限时的基于衰减系数的激光末制导炮弹改进制导方案。

角速度零位误差对比例导引制导精度的影响

主要研究了角速度零位误差对比例导引制导精度的影响,首先建立了比例导引制导回路的简化模型,并得到了简化模型的解析解。根据解析解定义了导弹无量纲位置误差和无量纲法向加速度,并分析了比例导引系数对以上两个无量纲量的影响。详细研究了更复杂的比例导引制导回路模型,给出了在比例导引制导回路各参数取不同值的情况下,导弹无量纲法向加速度随时间的变化曲线。最后运用仿真手段研究了在比例导引制导回路各参数取不同值的情况下,导弹无量纲脱靶量随无量纲末制导时间的变化情况,仿真结果表明:角速度零位误差引起的无量纲脱靶量随着无量纲末制导时间的增加而收敛。

由角噪声及目标闪烁引起的比例导引制导误差研究

研究了雷达导引头接收机中的角噪声(热噪声)以及目标闪烁对比例导引制导精度的影响。首先根据实际问题的物理意义建立比例导引制导系统模型。考虑到角噪声的带宽远远大于系统带宽,认为角噪声实质上是白噪声;认为低频目标闪烁近似于白噪声通过一阶惯性环节所得到的有色噪声。仿真结果证明,由角噪声以及目标闪烁引起的制导误差与导引头动力学特性和自动驾驶仪动力学特性密切相关;当制导时间较长时,由角噪声引起的脱靶量基本上与制导时间无关,采用频率捷变技术可以有效地降低目标闪烁对制导误差的影响。

一种适用于红外制导弹药的偏置比例导引律

针对弹道成型制导律不适用于红外制导弹药的落角约束,提出了一种无需剩余飞行时间信息的偏置比例导引律。根据建立的弹目相对运动几何模型和碰撞三角形,推导出了期望落角与需用偏置积分量之间的函数关系;求出了偏置比例导引无量纲弹道闭环解与稳定域,并分析了不同因素对偏置比例导引律制导性能的影响;最后对比研究了偏置比例导引制导律与弹道成型的性能。仿真结果表明,偏置比例导引律在落角精度、制导精度与最大需用过载这些关键制导性能指标方面接近于弹道成型制导律,适用于红外制导弹药对地面运动装甲目标的落角约束问题。

反舰导弹毫米波主被动复合制导导引头设计探讨

介绍了毫米波主被动复合制导的主要性能和主被动复合的三种方式,分析了毫米波主被动复合制导既可以充分发挥毫米波主动雷达的反隐身能力,又可以发挥毫米波被动雷达探测距离相对较远的优点,在此基础上提出了一种新的毫米波主被动复合制导导引头设计方案,该设计方案通过毫米波主被动雷达信息融合处理技术,提高了抗干扰能力和目标识别能力,可以实现对目标的精确打击。

激光制导炸弹导引规律研究及有效投弹区的计算

对采用风标式导引头的激光制导炸弹导引规律进行了研究，给出了俯仰、偏航、滚动三个通道的控制信号，并根据全弹道仿真结果及落点精度要求。

捷联导引头积分比例导引制导精度

积分比例导引制导是适用于全捷联半主动激光导引头的一种典型制导方案。为解决该制导方案下的命中精度分析问题,提出了一种基于伴随法的精度分析方法。首先,建立了积分比例导引制导律模型,并给出了一种具有较强工程实用性的积分比例导引制导律实现方法;其次,在分析制导回路各项误差源特性的基础上,利用伴随法得到了各误差源对脱靶量的影响。分析结果表明,制导精度与比例导引导航比、自动驾驶仪的动态特性密切相关。得到的结论可以为工程上利用全捷联半主动激光导引头进行制导提供重要参考。

基于惯导和雷达导引头的再入复合末制导方法研究

对基于惯导系统和雷达导引头的再入复合末制导方法进行了探讨研究。提出了通过利用雷达导引头测量信息 ,估计并修正惯导系统给出的战术弹道导弹再入飞行状态参数偏差 ,然后按其具有终端位置和角度约束的制导律实时进行导引控制的再入复合末制导方法。并通过数学仿真分析验证了方法的可行性。

基于遭遇点预测的比例导引与多平台接力制导交接律设计

为实现舰艇编队的区域防空,要求舰空导弹具有超视距协同制导能力。针对这一问题,在比例导引剩余时间估计的基础上,给出了基于遭遇点预测的舰空导弹超视距比例导引制导方法。在多平台接力制导过程中,为避免由多种误差因素造成的导弹控制指令的突然变化,引进平滑因子,在给定时间内完成制导指令的平滑交接。仿真结果验证了设计方法的有效性。

随机风对比例导引制导精度影响研究

分析了随机风对弹体产生的干扰作用,建立了引入随机风干扰的比例导引制导系统模型,并对模型进行了适当简化,运用伴随法得到了简化后比例导引制导系统的解析解,系统解析解显示随机风造成的脱靶量与随机风的标准差成正比,并随着制导时间的增加趋于一个常值。最后详细分析了未经简化的比例导引制导系统,仿真结果表明:增大比例导引系数有利于抑制随机风对比例导引制导精度的不利影响;提高自动驾驶仪快速性或减小自动驾驶仪的阻尼系数都可以有效减小随机风对比例导引制导系统造成的不利影响。

反舰导弹主被动复合制导导引头设计探讨

探讨了主动寻的和被动寻的制导方式的优缺点 。

一种扩展的比例导引规律及其弹道方程的构建

在传统的动力学微分方程的基础上提出了一种扩展的比例导引法 ,并给出了该导引规律下的相对弹道方程。文中的推理过程表明 ,这种导引规律对导弹、目标的运动速度几乎没有限制 ,理论上说明运用该制导规律的导弹将能对付高机动大速度目标 ,其弹道方程的建立 ,使得研究该制导规律下的弹道特性成为可能。

某类比例导引飞行器的制导回路稳定性分析方法

针对某类采用比例导引制导方法的飞行器,在传统稳定性分析的基础上,详细推导了制导回路模型并进行了线性化,建立了完整的多回路稳定性分析模型。并计算了各回路的开环传递函数,分析了比例导引参数对稳定性的影响,对比例导引参数的选取和控制网络的设计起了指导作用。

引入参考目标的比例导引制导律研究

针对打击隐蔽目标的精确制导问题,利用导引头探测在真实目标周边的参考目标的制导信息以完成比例导引制导。建立了导弹、真实目标和参考目标之间的相对运动关系,推导了引入参考目标的比例导引制导律,并通过弹道仿真论证了制导律在工程应用中的可行性。研究结果表明,该制导律能够将参考目标信息引入算法并获取导弹相对真实目标的制导信息,制导精度较惯导更高,并且通过弹道设计可以降低制导律对需用过载、导引头框架角和跟踪角速度等指标的要求。

中远程战术导弹复合制导的交接规律

为了实现复合制导的弹道交接，本文提出引入弹道交接段并进行交接段制导的概念，同时设计了两种复合制导的弹道交接规律－零基交接和自适应交接算法，它适用于采秀组合制导的中制导段不同导引律的转换，也适用于中制导段和末制导段的交接班制导，本文的方法可以保证不同导引律弹道顺利实现弹道的平滑过渡。

红外寻的制导空空导弹变结构比例导引律研究

经典的比例导引律不能满足近距格斗导弹大离轴发射和攻击高机动目标的要求。前人提出了多种解决此问题的制导规律，除需要目标视线角速度信息外，还需相对速度、目标加速度和剩余时间等信息，这在被动红外制导导弹上实现是十分困难的。本文以变结构控制理论为基础，给出一种只需目标视线角速度信息的新型制导律，实现了在目标机动的条件下、有限时间内目标视线角速度的零化，大幅度地改善了制导性能。仿真结果证实了设计方法的正确性。

CADET在舰空导弹比例导引制导系统中的应用

针对传统Monte-Carlo方法存在计算量大、耗时过长的缺点,采用协方差分析描述函数技术(the covarianceanalysis describing function technique,CADET)法建立弹目相对运动方程。介绍统计协方差分析描述函数技术的原理,讨论非线性系统的准线性化问题,对协方差分析描述函数技术在比例导引制导系统中的应用进行分析,并以实例说明。结果表明:该方法在进行舰空导弹制导性能分析时耗时短、统计性能好、精度高,明显优于传统Monte-Carlo法。

激光末制导炮弹过重力补偿比例导引律的分析

以相对运动方程组为基础，分析了导引律的运动学实质和过重力补偿的信号流图，进而分别对比例导引和基于过重力补偿为常值的过重力补偿比例导引下的弹道进行了对比仿真计算。结果表明，过重力补偿比例导引适用于攻击非机动和机动性不大的目标，落角增大，命中点附近视线偏转和控制过载变大，能够实现对目标的大落角攻顶效应。